Studying the brain vascular heterogeneity

• Grant number: 19/15113-1
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Technical Training Program - Technical Training
• Start date: August 01, 2019
• End date: May 31, 2021
• Field of knowledge: Biological Sciences - Biochemistry - Molecular Biology
• Principal Investigator: Ricardo Jose Giordano
• Grantee: Ariane Gomes da Silva
• Host Institution: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil
• Associated research grant: 18/25016-0 - Studies on the vascular heterogeneity of the nervous system, AP.R

Abstract

O conceito de heterogeneidade vascular é bem aceito pela comunidade cientifica, desempenhando papel essencial em processos fisiológicos e patológicos. Uma vez que os vasos sanguíneos são importantes na organogênese, diferenciação e morfogênese de tecidos e órgãos, torna-se interessante desvendar a diversidade vascular cerebral, identificando novos marcadores moleculares para este órgão tão importante. Utilizando tecnologia combinatorial de phage display in vivo, identificamos um novo motivo peptídico, na qual os aminoácidos Fenilalanina-Arginina-Triptofano (Phe-Arg-Trp; FRW) predominam (Tang e col., manuscrito anexo ao projeto). Este motivo peptídico é um ligante seletivo para vasos sanguíneos cerebrais e não se acumula em outros órgãos, incluindo tecidos como intestinos e gônadas, que também apresentam barreiras endoteliais específicas. No entanto, mais surpreendente foi a observação de que o motivo FRW não se liga aos vasos sanguíneos da retina, o que implica em uma diferença até então desconhecida entre duas barreiras: a barreira hematoencefálica e a barreira hematoretiniana. Combinando phage display in vivo e microscopia eletrônica de transmissão, observamos a presença de partículas de fago ligadas à vasculatura cerebral em um nível supramolecular: aglomerados de fagos filamentosos expressando o motivo FRW foram visualizados ligados às regiões de contato entre as células endoteliais. Neste projeto, vamos analisar a contribuição de diferentes componentes das junções celulares em busca do receptor para este peptídeo. Entender como o motivo peptídeo FRW interage com as junções celulares do endotélio cerebral, e não de outros tecidos, é uma etapa importante para desenvolvemos novas terapias e métodos diagnósticos para doenças do sistema nervoso central.